基于子波分析的悬浮物散射信号特征提取实验研究

概述了应用子波分析对悬浮物测量中的声散射信号进行特征提取的方法 ,并对声散射信号识别的研究进行了探讨。对实测数据的实验取得了较好的结果     

降低干扰和噪声对水中声反向散射信号影响的若干对策

声遥测水中悬浮粒子（如泥沙）的反向散射强度,可反演获得粒子浓度。可是,遥测系统对采样体积采集的声反向散射,除了粒子的散射信号外,还包含附加的干扰和噪声。本文探讨采集悬浮粒子声反向散射信号时,如何降低干扰源和噪声源对其影响的若干对策。     

多尺度子波分解技术在地震解释中的应用

分辨率是影响地震解释精度的关键因素,多尺度子波分解作为一种提高分辨率的方法是将地震信号通过连续小波变换分解为一系列不同的尺度子波的集合,由于尺度与频率是一一对应的,也就相当于把信号由时间域变换到时间—频率域,这样就把信号分解为不同主频的子波。然后再选择与目的层频率相对应的子波重新组合,便得到了分辨率与目的层固有频率相对应的地震剖面,提高了剖面的分辨率。把这种方法应用到阿拉德油田哈浅区块地震解释的研究中,在目的层位标定和追踪、断层解释以及地震岩性解释3个方面都取得了很好的应用效果,提高了地震解释的精度。     

利用ADCP和LISST-100仪观测悬浮物浓度的研究

利用黄河口海床基声学多普勒流速剖面仪(ADCP)的周日观测资料对悬浮物浓度进行了反演,反演过程中综合考虑了球面扩散、声学近场的非球面扩散、海水和悬浮颗粒的吸收衰减以及其他因素对回声信号的影响,结果表明在粒径保持相对稳定的情况下,利用ADCP仪回声强度反演悬浮物浓度具有较高的精度.结合现场激光粒度仪(LISST-100)测得的粒径分布信息在反演过程中考虑了粒径修正,重点讨论了观测区域粒径变化对结果的影响,结果表明粒径的剧烈变化会降低体积后向散射强度与悬浮物浓度之间的相关性.大颗粒物质的存在使计算得到的悬浮物浓度偏高,粒径修正虽然在一定程度上消除了这种影响,但线性拟合的相关性并未提高.     

海底声散射特性研究进展

海底是水下声场的重要边界,其声散射特性对水下声场空间结构及分布规律具有至关重要的影响。对目前国际上海底声散射特性研究方面的进展进行了系统的分析和总结,从海底声散射测量技术、海底声散射特性及机理、海底声散射预测模型3个方面进行了论述,并提出了未来研究的方向、研究重点与难点。该工作对于充分了解和认识海底声散射研究的目前现状和未来发展趋势具有很好的借鉴和指导意义。     

黄海温跃层声散射与浮游生物垂直分布的关系

详细分析了夏季黄海温跃层中浮游生物垂直分布对声散射信号的影响,进一步阐明了浅海浮游生物空间随机不均匀分布引起的声散射,仅是来自分层不均匀界面-温跃层上散射的背景干扰.     

海洋中倾废物的声学测量和跟踪

本文较详细地讨论了海洋声学体散射理论和海水中悬浮物扩散理论。对比DFS－2100型声学测量系统和TCL－204型双频探鱼声纳的技术性能之后，对国产TKL－204声学系统作了重大改进，使其适于对海洋倾废物进行测量和跟踪。现场实验结果表明，经过改进后的系统是成功的，同时也证明了文中所用的扩散理论对分析海洋中悬浮物的扩散规律是有用的。     

海洋中倾废物的声学测量的跟踪

本文较详细地讨论了海洋声学体散射理论和海水中悬浮物扩散理论。对比ＤＦＳ－２１００型声学测量系统和ＴＣＬ－２０４型双频探鱼声纳的技术性能之后，对国产ＴＣＬ－２０４声学系统作了重大改进，使其适于对海洋倾废物进行测量和跟踪。现场实验结果表明，经过改进后的系统是的成功的，同时也说明了文中所用的扩散理论对分析海洋悬浮物的扩散规律是有用的。     

自噪声有源抵消器性能分析

降低测量平台处本艇自噪声能够有效地提高被动声纳设备作用距离。文章分析了参考输入中含有目标信号的本艇自噪声有源抵消器的性能。通过理论分析可以看出，随着本艇自噪声有源抵消器参考输入端信噪比的降低，系统输出端信噪比升高。同时。计算机仿真说明，只要参考输入中信号分量较少，自噪声有源抵消器仍然可以达到较好的降噪效果。     

波浪研究中的多分辨方法

简要介绍了应用子波变换方法进行波浪研究的方法。结合Ｍｏｒｌｅｔ连续子波和Ｄａｕｂｅｃｈｉｅｓ离散子波变换,给出了波浪的依时频谱和多尺度分解,通过应用认为子波变换对波浪的非平稳过程、波浪的局部性和非线性研究具有重要的意义     

Estimation of the responses of axisymmetric bodies in spread irregular waves

A method is presented of estimating the responses of axisymmetric bodies floating in spread irregular seas, using a Laplace transfer-function formulation of a floating body time-domain model. A general-case spread-wave model is formulated, using separate wave excitation transfer functions, and a simplification of this approach is proposed, reducing both model complexity and computation time. Responses are computed using both approaches and a comparison made to assess the circumstances in which the simplified approach may be used effectively. The results are also interpreted to highlight the implications of using an equivalent unidirectional wave as an approximation to a spread wave.     

HYCOM模式对赤道及北太平洋海表温度的模拟

本文使用HYCOM数值模式,根据两种海气通量数据集(COADS、ECMWF)和两种海气通量块体参数化方案(常数块体参数化方案和非常数块体参数化方案)的不同结合,构成4组数值实验,分别模拟了赤道及北太平洋的气候态海表温度.实验结果表明:1)在本文的实验中,非常数块体参数化方案优于常数块体参数化方案;在太平洋40°N-20°S区域内,采用前者得到的年平均海表温度比Pathfinder卫星资料高约0.21 °C,而采用后者得到的年平均海表温度比Pathfinder卫星资料高约0.63 °C.2)HYCOM数值模式很好的模拟了赤道及北太平洋的气候态海表温度变化及西太平洋暖池空间分布的月变化.特别是实验2(采用COADS数据集和非常数块体参数化方案),在太平洋40°N - 20°S区域内,冬春两季平均SST仅比Pathfinder卫星数据集高0.02 °C.3)不同的海气通量数据会对模式结果产生明显的影响.对比采用COADS数据集的实验2结果与采用ECMWF数据集的实验4结果可以发现,在模拟区域的西北部,实验2比实验4的年平均SST高约1 °C;在模拟区域的东南部,实验4比实验2的年平均SST高约1 °C.两者差的最大值出现在58°N、140°E附近及中国渤海,约为4 °C(实验2比实验4的年平均SST高约4 °C).     

防波堤的人工神经网络Monte Carlo法可靠性分析

防波堤建设费用巨大,且一旦遭到破坏,后果甚为严重,因此,如何准确地计算防波堤的可靠性意义重大.随着人工神经网络理论的快速发展,人工神经网络方法在结构可靠性分析中的应用逐渐得到重视.基于神经网络的Monte Carlo法计算直立式防波堤的可靠性,概率意义明确.以秦皇岛典型直立堤为算例,采用基于神经网络的Monte Carlo法对直立式防波堤进行可靠性分析时,将直立堤滑动破坏和倾覆破坏的极限状态方程中的所有参数均作为变量处理,并将计算结果与Monte Carlo模拟的直接抽样法、重要抽样法以及独立变量JC法的计算结果进行对比.结果表明:基于神经网络的Monte Carlo法和Monte Carlo模拟的直接抽样法、重要抽样法计算结果相近,而比独立变量JC法的计算结果略低.     

南海海域BT资料、南森站资料计算温跃层--三项示性特征的比较

南海海域海水温度调查资料主要为BT资料和南森站资料两种类型,为比较两种资料计算的温度跃层三项示性特征的区别,本文用同一种温跃层识别、统计方法分别对两种类型资料进行了判别和统计,在此基础上,绘制了南海冬、夏季跃层强度分布图。结果表明,两种类型的调查资料在计算浅温度跃层强度和上界深度上有较明显区别,BT资料的温跃层强度计算结果大于南森站资料,温度跃层上界较南森站资料深,温跃层厚度亦有差别,但规律不明显。两种类型资料对深温度跃层三项示性特征值的计算结果差异不明显。     

一种新型无人船海洋水深测量技术

在海洋测深中,由于波浪和潮汐的影响,调查船或无人船所测量的瞬时水深不能直接作为海图水深。本文提出了一种新型的无人船海洋水深测量技术,以评估搭载RTK和单波束测深仪的无人船用于海洋水深测量的潜能。首先,使用无人船所搭载RTK的厘米级精度高程数据,通过低通滤波剔除波浪信息,而获得海平面高程。然后,基于潮汐表和无人船海平面高程,构建了一种参考椭球面和海图的两个基准面之差的获取方法;在常规的海洋调查中,该基准面差通常需要由长期的验潮获得。最后,利用海图基准和无人船测量的瞬时水深的转换关系,计算出海图水深。在海南省蜈支洲岛周边海域,利用自研发的无人船“USBV”开展了相关海上实验,以验证所提出的技术方法。实验结果验证了该无人船海洋水深测量技术。     

On the identification of ship coupled heave–pitch motions using neural networks

This paper outlines a procedure for the derivation of the differential equations describing the free response of a heaving and pitching ship from its stationary response to random waves. The coupled heave–pitch motion of a ship in random seas is modelled as a multi-dimensional Markov process. The partial differential equation describing the transition probability density function, known as the Fokker-Planck equation, for this process is derived. The Fokker-Planck equation is used to derive the random decrement equations for the coupled heave–pitch motion. The parameters in these equations are then identified using a neural network approach. The method is validated using numerical simulations and experimental results. The experimental data was obtained using an icebreaker ship model heaving and pitching in random waves. It is shown that the method produces good results when the system is lightly damped. An extension for using this method to identify couple heave–pitch motion in realistic seas is suggested.     

Determination of suspended sediments particle size distribution using image capturing method

Suspended sediments deposition at estuary affects marine life in coastal ecosystem. Particle size distribution (PSD) is used to find settling velocity of suspended sediments. In this study, a new image capturing system for size analysis (ICS4S) method using digital camera-based image capturing technique for determining PSD is proposed and validated. Image of suspended sediments is acquired using a low-cost setup developed, and ImageJ software is used for image processing. The PSD results obtained using ICS4S method is well correlated with hydrometer test and the Shen method. The proposed ICS4S method is easy to understand and implement both in laboratory and field.     

海域使用面积测量精度的探讨

讨论了海域使用面积的计算方法以及海域使用面积测量的误差来源,分析了海域使用面积测量的精度,并给出了实例分析;根据实例分析,建议提高《海籍调查规范》中对离岸的界址点精度要求,建议大范围面积测量的面积计算在椭球面上计算。     

塑料排水板超载预压法处理软基在环胶州湾公路工程中的应用

塑料板排水法是近年来在软基处理中应用较广泛的一般方法。本文结合环胶州湾公路工程实例,介绍了塑料排水板超载预压法处理软基的施工方法。     

Lidar positioning of higher clear-air turbulence regions

The possibility of lidar positioning of regions with higher clear-air turbulence (CAT) is shown. The turbulence is indicated by air density fluctuations generated by it. A scheme with a lidar based on using the backscattering enhecement (BSE) effect in a turbulent medium is considered. A stable solution of the positioning problem is obtained using the statistical regularization method. As is shown on models, CAT regions that are dangerous for civil aviation flights can be detected using such a lidar.